化學(xué)家的創(chuàng)造性思維的機(jī)遇捕捉和化學(xué)發(fā)現(xiàn)
化學(xué)先生 / 2019-08-16
直覺和想象力是化學(xué)家從事創(chuàng)造性思維活動(dòng)的重要方式，善于捕提在化學(xué)觀察與實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的機(jī)遇，更是化學(xué)家引導(dǎo)自身進(jìn)人創(chuàng)造性思維活動(dòng)境界的良好契機(jī)。所謂“機(jī)遇”，是指在對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和對(duì)物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，所遇到的出平意料的重大發(fā)現(xiàn)。在化學(xué)發(fā)展史上有兩個(gè)著名的因善于捕捉機(jī)遇而導(dǎo)致化學(xué)發(fā)現(xiàn)的例證:
例證一1824 年,德國(guó)化學(xué)家維勒在從事氰基化合物的實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，當(dāng)把氰酸和氨水這兩種無機(jī)物相互作用，在加熱的條件下意外地發(fā)現(xiàn)了兩種有機(jī)物產(chǎn)物。維勒在1825年發(fā)表的論文《關(guān)于氰基化合物)中，記述了如下事實(shí):“將氰酸通人氨水時(shí)并未產(chǎn)生所預(yù)想的氰酸銨,生成的卻是草酸銨和其他各種物質(zhì),其中發(fā)現(xiàn)有若干白色結(jié)晶物質(zhì)。”維勒抓住這一-意外發(fā)現(xiàn)所提供的線索，經(jīng)過近四年的反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，終于在1828年確認(rèn)這一白色結(jié)晶物質(zhì)是尿素。正如他在《論尿素的人工制成)一文中所閘述的那樣:“這項(xiàng)研究得到了意外的結(jié)果，借氛酸和氨的化合,形成了尿素。這是個(gè)特別值得注意的事實(shí),因?yàn)樗峁┝艘粋€(gè)從無機(jī)物中人工制成有機(jī)的(并確實(shí)是所謂動(dòng)物體上的)實(shí)物的例證。”維勒是一位聰敏的化學(xué)家，1824~ 1825年因捕捉住機(jī)遇,發(fā)現(xiàn)了尿素。但他也有未捕捉住機(jī)遇,失去發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)的教訓(xùn)。維勒在瑞典斯德哥爾摩跟隨貝采利烏斯學(xué)習(xí)時(shí)，他的導(dǎo)師讓他分析種黃鉛礦的成分。分析研究中，他發(fā)現(xiàn)了一種沉淀物，但他沒有做認(rèn)真研究就斷定該沉淀是鉻的化合物，并憑想當(dāng)然寫了實(shí)驗(yàn)報(bào)告。維勒回德國(guó)以后，貝采利烏斯讓維勒的師弟瑟夫斯特術(shù)重新分析黃鉛礦。瑟夫斯特木是一個(gè)精益求精的人，經(jīng)認(rèn)真分析，從中發(fā)現(xiàn)了新化學(xué)元素釩，并命名為釩娜迪斯( Vanadis),意思是“北方女神”。貝采利烏斯用書信把此事通知了維勒。維勒對(duì)自己工作的粗糙草率十分后悔。這表明:千古成功在精細(xì),捕捉機(jī)遇更要靠精細(xì)。
例證二1856年,年僅18歲的英國(guó)化學(xué)家珀金(W. H. Perkin)在試圖用重鉻酸鉀作用于丙烯基甲苯胺以合成藥物奎寧時(shí),結(jié)果得到的并非奎寧面是一種棕紅色的沉淀。但他沒有因此氣餒，而是懷著對(duì)這種意外反應(yīng)結(jié)果的濃厚興趣，想用同樣的方式處理一些更為簡(jiǎn)單的物質(zhì)。于是他改用神鹽基性物質(zhì)來 嘗試反應(yīng)，即將重鉻酸鉀作用于苯胺硫酸鹽,結(jié)果得到了一種更為意外的黑色沉淀。對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察精細(xì)的珀金,注意到在這種黑色沉淀中可以隱約覺察出一種紫色的閃光。他試著加進(jìn)一些酒精,無色的酒精瞬間便星現(xiàn)出了艷麗的紫色。這時(shí)，珀金敏銳地意識(shí)到:他或許發(fā)現(xiàn)了一種可用于染色的物質(zhì)。于是， 珀金果斷地改變了自己原來的關(guān)于奎寧的合成研究方向，而轉(zhuǎn)向把這L意外發(fā)現(xiàn)的成果付諸生產(chǎn)應(yīng)用。這樣，他就成為第一種人工合成染料“苯胺紫”的發(fā)明人。
由這兩個(gè)典型 例證可見，機(jī)遇偏愛對(duì)事業(yè)執(zhí)著追求的人，偏愛有準(zhǔn)備的頭腦。機(jī)遇在化學(xué)科學(xué)研究中確實(shí)存在并起著作用。這種作用表現(xiàn)在:既可以為化學(xué)化工技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造提供線索，又可以為化學(xué)科學(xué)理論的發(fā)展提供先導(dǎo)。機(jī)遇的產(chǎn)生有其深刻的認(rèn)識(shí)論根源。基于化學(xué)科學(xué)研究本身具有探索性的特點(diǎn)，致使化學(xué)科學(xué)研究過程既有目的性又有偶然性。而在表面上是偶然性起作用的地方，往往是受其內(nèi)部的隱藏著的規(guī)律所支配的:有些偶然性的發(fā)現(xiàn)，正因?yàn)樗辉陬A(yù)料之中.不屬于舊的理論體系所以往往可以成為開拓科學(xué)技術(shù)新領(lǐng)域的起點(diǎn)。機(jī)遇的產(chǎn)生及其作用，正是人們認(rèn)識(shí)過程中偶然性與必須性相統(tǒng)一的一 種具體反映。 對(duì)于機(jī)遇的這種積極作用,若加以否定則是不足取的。因?yàn)檫@會(huì)造成化學(xué)家在實(shí)踐中坐失良機(jī)或失之交臂,以致重犯化學(xué)家普里斯特利那種“當(dāng)真理碰到鼻子尖上的時(shí)候，沒有得到真理”的錯(cuò)誤。
由此看來，作為一個(gè)化學(xué)家應(yīng)該而且“需 要訓(xùn)練自己的觀察能力，培養(yǎng)那種經(jīng)常注意意料之外事情的心情，并養(yǎng)成檢查機(jī)遇提供的每條線索的習(xí)慣”:應(yīng)該認(rèn)識(shí)到.*一個(gè)成功的科學(xué)家對(duì)機(jī)遇所提供的每一意外事件或觀測(cè)現(xiàn)象子以注意，并對(duì)那些在他看來大有希望者進(jìn)行研究。”一般來說，越是富有想象力和具有化學(xué)直黨能力的化學(xué)家，就越能夠在化學(xué)觀察與實(shí)驗(yàn)研究過程中捕捉住機(jī)遇，抓住線索，并以機(jī)遇為契機(jī)去構(gòu)思新理論作出新發(fā)明。
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